KR101150447B1

KR101150447B1 - 미끄럼 방지 조성물 및 이를 이용한 방법

Info

Publication number: KR101150447B1
Application number: KR1020100068643A
Authority: KR
Inventors: 변동원
Original assignee: 변동원
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-06-01
Also published as: KR20120007868A

Abstract

본 발명은 미끄럼 방지 조성물 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 미끄럼 방지 조성물은 마찰력이 필요한 바닥면에 도포함으로서, 높은 마찰력을 가질 수 있다. 또한, 알루미늄 옥사이드와, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지 혼합물을 미끄럼 방지 물질로 사용하고, 수지와 미끄럼 방지 물질이 잘 혼합될 수 있도록 셀룰로오스가 풍부한 해조류 부산물을 사용함으로써, 상기 물질로 이루어진 미끄럼 방지 조성물로 형성된 미끄럼 방지층은 높은 내구성을 보임을 확인하였다. 또한, 본래의 목적을 사용하고 남은 부산물을 이용함으로서, 미끄럼 방지 조성물의 재조비용을 획기적으로 낮출 수 있다는 장점이 있다.

Description

미끄럼 방지 조성물 및 이를 이용한 방법{Anti-slip composition and method using thereof}

본 발명은 미끄럼 방지 조성물 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 경사 도로, 굴곡 도로 및 스쿨 존(school zone)에는 차량의 과속을 방지하고, 효과적인 제동을 위하여 미끄럼 방지 포장이 구비된다. 미끄럼 방지 포장은 노면에서 돌출 형성되어 차량 바퀴와의 접촉 저항을 증대시켜, 차량의 과속을 방지하거나, 주위를 환기시켜 준다.

미끄럼 방지를 위한 포장은 바퀴와의 접촉 저항 증대를 위하여 돌출 형성되고, 또한 미끄럼 방지 물질을 사용한다. 요철을 형성하는 미끄럼 방지 물질은 바퀴와의 접촉 저항을 증대시켜 제동 거리를 단축시키는 효과를 가진다. 이와 같은 효과를 달성하기 위하여, 미끄럼 방지 물질은 바닥면과 강하게 부착되어, 바닥면으로부터 박리되지 않고 부착 상태를 유지해야 한다.

한편, 미끄럼 방지 물질은 극히 저온 환경 또는 극히 고온 환경에서도 화학적 반응을 일으키므로 경화되어 냉동 및 냉장 창고의 바닥재 또는 제조 생산 라인의 고온 급탕 탱크의 보수도 가능하게 할 필요가 있다.

그러나, 종래에 미끄럼 방지 조성물은 규사를 레진 조성물과 혼합하거나, 수지물이 도포된 바닥면에 규사를 직접 흩뿌려 사용하였으나, 규사는 내구성이 약해 쉽게 마모되거나, 소멸되어 미끄럼 방지기능이 상실되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 알루미늄 옥사이드를 사용하여 미끄럼 방지 조성물의 내구성은 높였으나, 알루미늄 옥사이드의 재료비가 고가라는 단점이 있다. 또한, 레진 조성물은 상기 알루미늄 옥사이드와 혼합이 잘 되지 않아, 서로 분리되는 문제점이 있다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 미끄럼 방지 조성물이 잘 혼합되고, 상기 미끄럼 방지 조성물로 형성된 미끄럼 방지층이 높은 내구성을 가지면서도, 제조비용이 저렴한 미끄럼 방지 조성물을 제공하고자 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 미끄럼 방지 조성물은, 에폭시 레진 10~15 중량부, 실리콘 디옥사이드(silicon dioxide) 5~7 중량부, 자일렌(xylene) 15~18 중량부 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether) 2~4 중량부로 이루어지는 주재부; 벤토나이트(bentonite) 1~3 중량부, 1-메톡시-2-프로판올(1-methoxy-2-propanol) 1~3 중량부 및 카본블랙(carbon black) 0.5~2 중량부로 이루어지는 보조재부; 및 미끄럼 방지 분말 20~30 중량부;로 구성된다.

상기 미끄럼 방지 분말은 알루미늄 옥사이드와, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지 혼합인 것이 바람직하다.

상기 미끄럼 방지 조성물은 해조류 부산물 5~10 중량부, 안정제 0.2~1 중량부 및 C₁~C₃ 알코올 3.0~4.0 중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 미끄럼 방지 조성물은 착색 안료 0.5～10 중량부를 더 포함하고, 상기 착색 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬, 자색 산화철 및 흑색 산화철 중에서 선택된 하나 이상의 물질일 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따라 미끄럼 방지 조성물을 도포하는 방법은, 포장할 표면을 세척하여 오염물질을 제거하는 단계; 프라이머 수지를 표면에 도포하는 단계; 및 본 발명의 미끄럼 방지 조성물을 도포하고 건조시키는 단계; 를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 형성된 미끄럼 방지층이 구비된 물품을 제공한다.

본 발명의 미끄럼 방지 조성물은 마찰력이 필요한 바닥면에 도포함으로서, 바닥면에 높은 마찰력을 부여할 수 있다. 또한, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지를 미끄럼 방지 물질로 사용하고, 수지와 미끄럼 방지 물질이 잘 혼합될 수 있도록 셀룰로오스가 풍부한 해조류 부산물을 사용하였다. 상기와 같이 구성된 미끄럼 방지 조성물을 이용하여 형성된 미끄럼 방지층은 지속적인 물체의 이동과 급격한 날씨 변화에도 바닥면으로부터 잘 박리되지 않는 높은 내구성을 보였다.

또한, 본 발명은 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지, 및 해조류 부산물과 같이, 본래의 목적을 사용하고 남은 물질을 이용함으로써, 미끄럼 방지 조성물의 제조비용을 획기적으로 낮출 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 미끄럼 방지 조성물을 이용하여 형성된 미끄럼 방지층이 구비된 복공판의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 미끄럼 방지 조성물을 이용하여 형성된 미끄럼 방지층이 구비된 작업장 또는 주차장 바닥면의 모식도이다.

본 발명자는 복공판 또는 바닥면의 미끄러움을 방지하기 위한 미끄럼 방지 조성물을 연구하던 중, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지를 이용한 미끄럼 방지 분말과, 해조류 부산물을 미끄럼 방지 조성물로 이용함으로서, 효율적인 미끄럼 방지 조성물을 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 간편한 방법으로 복공판 또는 바닥면에 높은 마찰면을 형성시킬 수 있는 미끄럼 방지 조성물을 제공한다.

또한, 일반적인 작업현장은 작업도구의 이동성과 작업환경의 용이성을 위하여 바닥면을 평평하게 하며, 물 또는 기름과 같은 성분이 바닥에 침착되지 않도록 바닥을 코팅하기도 한다. 그러나, 이러한 부드러운 바닥면에 물기 또는 기름기가 있다면, 작업자의 미끄럼 사고가 발생할 수 있어, 안정성에 문제가 되기도 한다.

또한, 지하철 통로 공사가 차도 하부를 지나는 공사 중에 지하 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 상부층에 복공판과 같은 구조물을 설치한다. 차도 위에 설치된 복공판은 자동차의 제동을 위해서 마찰력이 높도록 하는 것이 중요한 요건 중에 하나이다.

본 발명의 미끄럼 방지 조성물은 평평한 바닥면에 도포하는 것으로도 충분한 마찰력을 줄 수 있는 조성물로서, 그 구성은 에폭시 레진 10~15 중량부, 실리콘 디옥사이드 5~7 중량부, 자일렌 15~18 중량부 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 2~4 중량부로 이루어지는 주재부; 벤토나이트 1~3 중량부, 1-메톡시-2-프로판올 1~3 중량부 및 카본블랙 0.5~2 중량부로 이루어지는 보조재부; 및 미끄럼 방지 분말 20~30 중량부; 로 이루어진다.

상기 에폭시 레진은 비스페놀 A형 에폭시, 비스페놀 F형 에폭시, o-크레졸 노볼락형 에폭시, 싸이클로알리파틱(cycloaliphatic) 에폭시, 알리파틱(aliphatic) 폴리글리시딜형(aliphatic polyglycidyl type) 에폭시, 글리시딜 아민형(glycidyl amine type) 에폭시 등을 사용할 수 있다.

이때, 상기 각 성분을 각각 기재된 함량범위로 이용되는 것이 마찰력 및 내구성 측면에서 바람직하다.

상기 미끄럼 방지 분말은 잦은 마찰력에 견디어 바닥면에서 박리되지 않도록 조성물의 내구성을 높일 수 있는 물질로서, 재료비가 저렴한 것이 좋다. 바람직하게는 알루미늄 옥사이드와, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지 혼합인 것이 좋다.

상기 알루미늄 옥사이드(Al₂O₃)는 알루미늄을 산화시켜 얻어진 분말 형태의 물질로서, 산성 및 염기성 성질을 모두 가진 amphoteric oxide 물질이다. 물질 자체의 녹는점이 높고, 경도가 높다는 특성이 있다. 이러한 특성으로 인해 금속 연마제, 화장료 조성물에서 각질제거제, 코팅제 등의 용도로 사용되고 있다.

그러나, 상기 알루미늄 옥사이드는 다소 고가임으로, 본 발명의 미끄럼 방지 조성물의 제조단가를 낮추기 위하여, 알루미늄 옥사이드의 사용양을 낮출 수 있으면서, 효율적인 미끄럼 방지 조성물을 제조할 수 있는 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

그러므로, 알루미늄 옥사이드 소량에 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지를 혼합하여 사용하는 것이 경제적으로 바람직하다. 상기 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지에는 철 또는 알루미늄 물질의 일부 남아있는 물질이다. 상기 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지 포함하는 미끄럼 방지 조성물은 바닥면에 도포되어 층이 형성될 경우, 형성된 층이 강한 내구성을 가질 수 있어 바닥면으로부터 박리되는 염려가 없다. 상기 철광성 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지는 적절한 입자의 크기를 갖는 것이 좋으며, 바람직하게는 평균직경 50 ~ 1,000 ㎛, 더욱 바람직하게는 평균직경 200 ~ 500 ㎛ 인 것이 좋다. 이때, 상기 알루미늄 옥사이드와, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지의 혼합비율은 알루미늄 옥사이드 1 중량부에 대해서, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지 4~7 중량부인 것이 바람직하다. 상기 알루미늄 옥사이드와, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지의 혼합비율은 본 발명의 미끄럼 방지 조성물의 제조함에 있어서, 경제적으로 가장 적절한 범위이다.

또한, 상기 미끄럼 방지 조성물에서 미끄럼 방지 분말은 비중이 비교적 높아, 레진과 잘 혼합되지 않고, 가라앉는 경향이 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여, 가교물질이 더 추가하는 것이 바람직하다.

상기 가교물질은 셀룰로오스가 다량 포함된 해조류인 것이 바람직하다. 그러므로, 가공업체로부터 해조류 액기스를 추출하고 남은 해조류 부산물을 이용하는 것이 경제적으로 바람직하다. 상기 해조류 부산물은 건조시킨 후, 분쇄하여 분말형태로 사용하는 것이 좋다. 상기 해조류 부산물 분말은 미끄럼 방지 조성물에서 미끄럼 방지 분말과 수지 조성물 간의 가교적을 역할을 하여, 효과적인 미끄럼 방지층이 형성되도록 유도한다.

또한, 조성물의 안정성을 높이기 위하여 당업계에 일반적으로 사용되는 안정제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 부자유페놀(hindered phenols), 아인산염(phosphites) 또는 규산알미늄 중에 하나가 사용될 수 있다. 더불어, 혼합물질이 잘 혼합될 수 있도록 알코올을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 해조류 부산물 5~10 중량부, 안정제 0.2~1 중량부 및 C₁~C₃ 알코올 3.0~4.0 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함량범위는 미끄럼 방지 분말과 레진이 잘 혼합될 수 있도록 하기 위한 바람직한 범위이다.

상기 미끄럼 방지 조성물은 적용되는 바닥면에 따라 다양한 색상을 나타낼 수 있도록 착색 안료를 0.5～10 중량부 더 포함할 수 있다. 상기 착색 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬, 자색 산화철, 흑색 산화철, 카본 블랙 등을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 미끄럼 방지 조성물을 도포하는 방법은,

포장할 표면을 세척하여 오염물질을 제거하는 단계;

프라이머 수지를 표면에 도포하는 단계; 및

본 발명의 미끄럼 방지 조성물을 도포하고 건조시키는 단계;

를 포함한다.

미끄럼 방지조성물을 바닥면에 바로 도포하여 마찰력을 높일 수 있으나, 바닥면에 이물질이 다량 존재할 경우, 미끄럼 방지 조성물의 점성을 떨어뜨릴 가능성이 있다. 그러므로, 바닥면에 오염물질을 제거하여 미끄럼 방지 조성물의 점착력이 떨어지지 않도록 하는 작업이 먼저 필요하다. 바람직하게는 물청소를 실시하여 바닥면에 존재하는 이물질을 완전히 제거한다.

다음으로, 바닥면을 청소한 후, 바닥면을 건조시킨 후 실시하는 것이 바람직하다. 건조하는 방법은 특별히 한정하지 않는다. 물기가 제거된 바닥면에 미끄럼 방지 조성물이 도포될 넓이만큼 프라이머 수지를 도포한다. 상기 프라이머 수지는 바닥면에 존재하는 미세한 구멍까지 스며들어 미끄럼 방지 조성물의 접착력을 증대시키기 위하여 사용되는 것이다. 이때, 상기 프라이머 수지는 에폭시-폴리아마이드 프라이머인 것이 좋다. 상기 프라이머 수지는 액상이라, 바닥면에 골고루 스며들어 이후, 바닥면에 도포될 미끄럼 방지 조성물이 프라이머 수지와 결합하여 바닥면과 강하게 접착할 수 있도록 도와준다.

마지막으로, 프라이머 수지가 도포된 바닥면에 본 발명의 미끄럼 방지 조성물을 도포하고, 이를 5시간 이상 건조하여 미끄럼 방지층이 형성될 수 있도록 한다. 미끄럼 방지 조성물을 도포 방법은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 페놀릭 롤러(phenolic roller)을 사용하여 표면에 요철 윤곽을 형성하도록 할 수 있다. 상기 방법으로 형성된 미끄럼 방지층은 3 ㎜ 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 만약 상기 미끄럼 방지층이 3 ㎜ 미만일 경우, 미끄럼 방지층 위로 이동수단의 잦은 움직임에 의해 내구성이 감소되어, 바닥면으로서 박리될 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 본 발명은 미끄럼 방지층이 구비된 물품을 제공할 수 있다.

상기 물품은 특별한 형태를 구분하지 않으며, 표면에 높은 마찰력이 필요한 물품이라면 한정하지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게는 복공판이며, 상기 복공판 상부에 미끄럼 방지층을 형성시키는 것이 바람직하다.

도 1은 미끄럼 방지층(15)이 형성된 복공판(10)에 관한 모식도이다.

본 발명의 복공판을 상세히 살펴보면, H형강(11)의 바닥면에 마감판(14)이 형성되어 있고, 측면에는 측면판(13)형성되어 있으며, 복공판 상부면에는 울퉁불퉁하게 형성된 미끄럼 방지층(15)이 구비되어 있어 이동수단의 미끄럼을 방지한다. 또한 상부면에는 이물질이 통과할 수 있도록 타공(12)이 형성되어 있다.

또한, 도 2는 미끄럼 방지층(23)이 구비된 작업장 또는 주차장 바닥면의 모식도이다.

콘크리트를 이용하여 형성된 콘크리트층(21)에는 콘크리트가 굳는 과정에서 많은 기포가 형성되어 있다. 상기 콘크리트층(21) 위에 기포를 메우고, 미끄럼 방지 조성물의 도포를 용이하게 하기 위하여 프라이머 수지를 도포하여 프라이머 수지층(22)를 형성시키고, 그 위에 본 발명의 미끄럼 방지 조성물을 도포하여 미끄럼 방지층(23)을 형성시킨다. 상기 미끄럼 방지층은 상부면이 울퉁불퉁하여 작업장 또는 주차장의 미끄럼을 방지할 수 있어, 미끄럼에 의한 안전사고를 예방할 수 있다. 또한, 눈, 비 및 높은 고온에서도 바닥면에서 박리되지 않으며, 이동수단의 잦은 접촉에도 기계적 물성이 감소하지 않아, 단 한번의 미끄럼 방지 조성물의 도포에도 장기간 사용이 가능하다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 미끄럼 방지 조성물의 제조 1

폴리(비스페놀 A-co-에피클로로하이드린)(시그마-알드리치, CAS NO. 181196) 11 중량부, 실리콘 디옥사이드 5 중량부, 자일렌 17 중량부 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 2 중량부를 혼합하여 주재부를 준비하고, 벤토나이트 2 중량부, 1-메톡시-2-프로판올 1 중량부 및 카본블랙 1 중량부를 혼합하여 보조재부를 준비하였다.

상기 주재부와 보조재부를 혼합하고, 미끄럼 방지 분말(알루미늄 옥사이드 4 중량부와 철광석 슬러지 분말을 20 중량부의 혼합분말) 넣고, 약 10분간 혼합하였다. 여기에 해조류 부산물 7 중량부, 안정제로서 아인산염 0.5 중량부 및 메탄올 3 중량부를 더 첨가하고, 약 10분간 더 혼합하여 미끄럼 방지 조성물을 제조하였다.

실시예 2: 미끄럼 방지 조성물의 제조 2

철광석 슬러지 분말 대신에 알루미늄 광석 슬러지 분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 미끄럼 방지 조성물을 제조하였다.

실시예 3: 미끄럼 방지 조성물의 도포

공사가 마무리 된, 공장 바닥면을 청소하여 이물질을 제거하고, 남은 이물질이 없도록 추가적으로 물청소를 하여 제거하였다. 이후, 열풍건조기를 이용하여 바닥면을 건조시켜 물기를 모두 제거하였다.

에폭시-폴리아마이드 프라이머를 건조된 바닥면에 모두 도포하였다. 이를 약 10분간 건조시켜, 바닥면에 스며들게 하고, 프라이머 내부에 존재하는 공기가 나올 수 있도록 하였다.

이후, 상기 실시예 2의 미끄럼 방지 조성물을 에폭시-폴리아마이드 프라이머가 도포된 바닥면 위에 5 ㎜ 정도 두께로 도포하고, 건조시켜 미끄럼 방지층을 바닥면에 형성시켰다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

10 : 복공판 11 : H형강
12 : 고리구멍 13 : 측면판
14 : 마감판 15, 23 : 미끄럼 방지층
20 : 미끄럼 방지층이 구비된 바닥면 21 : 콘크리트층
22 : 프라이머 수지층

Claims

에폭시 레진 10~15 중량부, 실리콘 디옥사이드 5~7 중량부, 자일렌 15~18 중량부 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 2~4 중량부로 이루어지는 주재부;
벤토나이트 1~3 중량부, 1-메톡시-2-프로판올 1~3 중량부 및 카본블랙 0.5~2 중량부로 이루어지는 보조재부; 및
미끄럼 방지 분말 20~30 중량부;
을 포함하여 이루어지는 미끄럼 방지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 미끄럼 방지 분말은 알루미늄 옥사이드와, 철광석 슬러지 또는 알루미늄 광석 슬러지의 혼합분말인 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 미끄럼 방지 조성물은 해조류 부산물 5~10 중량부, 안정제 0.2~1 중량부 및 C₁~C₃ 알코올 3.0~4.0 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 미끄럼 방지 조성물은 착색 안료 0.5～10 중량부를 더 포함하고, 상기 착색 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬, 자색 산화철 및 흑색 산화철 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 조성물.
포장할 표면을 세척하여 오염물질을 제거하는 단계;
프라이머 수지를 표면에 도포하는 단계; 및
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 기재된 미끄럼 방지 조성물을 도포하고 건조시키는 단계;
를 포함하는 미끄럼 방지 조성물을 도포하는 방법.